利用matlab由开环传递函数求闭环传递函数并求其单位冲击和阶跃响应
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利用matlab 由开环传递函数求闭环传递函数并求其单位冲击和阶跃响应并绘制输出阶跃响应曲线和脉冲响应曲线 解：编程(见：\work\CT_tch\resp_2_20110522)clear all;close all;%%%%%%%%%%%%%%a0 = [00000.8];bl = [10];b2 = [0.3 1 ];b3 = [0.5 0.7 1];bO = conv(bl,conv(b2,b3)); % bO:开环传递函数分母多项式系数 %%%%闭环传递函数aa = a0;% aa ：闭环传递函数分了多项式系数 bb = bO + aO; % bb ：闭环传递函数分了多项式系数 disp ('System Closed Loop Transfer Function is :*)aabb%%%%计算：阶跃响应t = 0:0.1 :20y = step (aa, bb, t);% 阶跃响应%%%%绘制：阶跃响应figure(l)plot(t ,y)；title 。
阶跃响应)； xlabelC时间 /s');ylabel(1S 值);grid ； %%%%计算：figure(2)yy = impulse (aa, bb, t);% 标题：脉冲响应plot(t, yy); titlcC 脉冲响应)； xlabelC 时间/s); ylabel(1S 值);grid; %网格%%%%绘制：脉冲响应wt = logspace (-1,1); % 对数空间「0.1, 10)例：设有一个系统的开环传递函数如下函数, 01 %aO:开环传递函数分子多项式系数 % s % % (0.5 s2 + 0.7s+ 1) %标题：阶跃响应 %横坐标 %纵坐标 % io,!! 脉冲响应[mag,phase] = bode (a0 ,b0 ,wt); % 计算:Bode111的幅值和相位[Gm,Pm,Wcg,Wcm] = margin(aO,bO); % 计算:稳定裕度disp ('System Gain Margin and its associated frequency areGm %模值稳定裕度Wcg %幅值穿越频率，剪切频率，1/sdisp ('System Phase Margin and its associated frequency are : Pm %相位稳定裕度Wcm % ■兀相位穿越频率，1/s%%%%绘制：Bode图figure(3)Subplot (211); %对数幅值■频率图amp = 20*logl0(mag); % 20*log(mag), dBsemilogx(wt,amp);title C对数幅值■频率图)；xlabel C频率 / rad*); ylabel f 幅值 / dB);grid;subplot (212); %相位-频率图semilogx(wt,phase);title C相位-频率图)；xlabel ('频率/ rad*); ylabel('相位/ degree*);grid;运行该程序可得系统的单位阶跃和脉冲响应曲线如下,W 15图1系统的单位阶跃响应曲线系统的Bode图如F,图2 系统的脉冲响应曲线系统怕篦图幅频系统伯律图相麹:-300•■»、1—10图3 系统的Bode图。
MATLAB实验讲解-闭环系统的阶跃响应
实验一讲解3、典型二阶系统得闭环传递函数如下：222()2n n nG s s s ϖξϖϖ=++设定阻尼比(0,0.4,1,4)ξ=，无阻尼自然振荡频率1n ϖ=，t 取值为0~18间隔步长为2，绘制二阶系统在这些阻尼比取值下的各单位阶跃响应曲线。
图形上标注图形标题“二阶系统在不同阻尼比取值下单位阶跃响应曲线” 坐标说明：x 轴为“时间t ”，y 轴为“幅值y(t)”。
12345678910-3-2.5-2-1.5-1-0.50.511.52二阶系统在不同阻尼比取值下的单位阶跃响应曲线时间t幅值y (t )024681012141618-10-8-6-4-22二阶系统在不同阻尼比取值下的单位阶跃响应曲线时间t幅值y (t )5、考虑一个三阶对象模型：31()(1)G s s =+，研究采用P 控制策略下闭环系统的阶跃响应。
其中：P ：比例增益p K 取值从0.2~2变化，变化增益为0.6。
注意：在阶跃响应曲线上分别标注变化值的最小值和最大值。
0246810121416180.10.20.30.40.50.60.70.80.9Step response时间t (sec)幅值y (t )0246810121416180.20.40.60.811.21.41.61.82Step response时间t (sec)幅值y (t )024681012141618200.20.40.60.811.21.41.6Step response时间t (sec)幅值y (t )。
利用matlab由开环传递函数求闭环传递函数并求其单位冲击和阶跃响应
利用matlab由开环传递函数求闭环传递函数并求其单位冲击和阶跃响应例：设有一个系统的开环传递函数如下函数,并绘制输出阶跃响应曲线和脉冲响应曲线解：编程（见：\work\CT_tch\resp_2_）clearall;closeall;%%%%%%%%%%%%%%a0=[0000];%a0:开环传递函数分子多项式系数b1=[10];%sb2=[1];%b3=[1];%s2++1)b0=conv(b1,conv(b2,b3));%b0:开环传递函数分母多项式系数%%%%闭环传递函数aa=a0;%aa：闭环传递函数分子多项式系数bb=b0+a0;%bb：闭环传递函数分子多项式系数disp('SystemClosedLoopTransferFunctionis:')aabb%%%%计算：阶跃响应t=0::20y=step(aa,bb,t);%阶跃响应%%%%绘制：阶跃响应figure(1)plot(t,y);title('阶跃响应');%标题：阶跃响应xlabel('时间/s');%横坐标ylabel('幅值');%纵坐标grid;%í%%%%计算：脉冲响应figure(2)yy=impulse(aa,bb,t);%标题：脉冲响应plot(t,yy);title('脉冲响应');xlabel('时间/s');ylabel('幅值');grid;%网格%%%%绘制：脉冲响应wt=logspace(-1,1);%对数空间(¨,10)[mag,phase]=bode(a0,b0,wt);%计算：Bode中的幅值和相位[Gm,Pm,Wcg,Wcm]=margin(a0,b0);%计算：稳定裕度disp('SystemGainMarginanditsassociatedfrequencyare:'); Gm%模值稳定裕度Wcg%幅值穿越频率，剪切频率，1/sdisp('SystemPhaseMarginanditsassociatedfrequencyare:'); Pm%相位稳定裕度Wcm%-π相位穿越频率，1/s%%%%绘制：Bode图figure(3)Subplot(211);%对数幅值-频率图amp=20*log10(mag);%20*log(mag)，dBsemilogx(wt,amp);title('对数幅值-频率图');xlabel('频率/rad');ylabel('幅值/dB');grid;subplot(212);%相位-频率图semilogx(wt,phase);title('相位-频率图');xlabel('频率/rad');ylabel('相位/degree');grid;运行该程序可得系统的单位阶跃和脉冲响应曲线如下，图1系统的单位阶跃响应曲线图2系统的脉冲响应曲线系统的Bode图如下，图3系统的Bode图。
Z2.11 Matlab求解冲激响应和阶跃响应
2
Xidian University, ICIE. All Rights Reserved
2.2 冲激响应与阶跃响应
第二章 连续系统的时域分析
例 求以下系统的冲激响应和阶跃响应。
7y”(t) + 4y’(t) + 6y(t) = f’(t)+ f(t)
第二章 连续系统的时域分析
Z2.11 Matlab求解冲激响应和阶跃响应
MATLAB提供了专门用于求LTI系统的冲激响应和阶跃响应
的函数。设LTI系统的微分方程为：
n
m
ai y (i) (t) bi f (i) (t)
i 1
j 1
求LTI系统的冲激响应的函数为：
impulse(b, a)
求LTI系统的阶跃响应的函数为：
2.2 冲激响应与阶跃响应
知识点Z2.11
第二章 连续系统的时域分析源自Matlab求解冲激响应和阶跃响应
主要内容：
Matlab求解冲激响应和阶跃响应的函数
基本要求：
了解冲激响应和阶跃响应的Matlab求解方法
1
Xidian University, ICIE. All Rights Reserved
2.2 冲激响应与阶跃响应
解：
a=[7 4 6];
Impulse Response
%构0.2 造系数向量
Amplitude
b=[1 1]; subplot(2,1,1) impulse(b,a);
0
-0.2
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
Time (sec)
matlab闭环传递函数阶跃响应曲线
一、概述Matlab是一款功能强大的科学计算软件，广泛应用于工程、数学和科学领域。
在控制系统工程中，闭环传递函数是一项重要的概念，它描述了控制系统中输入和输出之间的关系。
而阶跃响应曲线则是闭环传递函数的一种重要性能指标，能够帮助工程师评估控制系统的稳定性和性能。
本文将通过Matlab来分析闭环传递函数的阶跃响应曲线，以期对控制系统工程师有所启发和帮助。
二、闭环传递函数闭环传递函数描述了一个控制系统的输入和输出之间的关系。
在Matlab中，可以使用tf函数来创建闭环传递函数，例如：G = tf([1],[1, 2, 1]);这个例子中，创建了一个一阶系统的传递函数，分子多项式为1，分母多项式为1s^2+2s+1。
通过显示传递函数的输出，可以使用命令： disp(G);这样就可以得到闭环传递函数的具体形式。
三、阶跃响应曲线阶跃响应曲线是控制系统的一个重要性能指标，它描述了当输入信号为一个阶跃函数时，系统的输出是如何随时间变化的。
在Matlab 中，可以使用step函数来绘制阶跃响应曲线，例如：step(G);这样就可以得到闭环传递函数的阶跃响应曲线。
四、示例分析为了更好地理解闭环传递函数的阶跃响应曲线，在这里我们通过一个具体的示例来进行分析。
假设有一个二阶系统的闭环传递函数为： G = tf([1],[1, 2, 1]);则可以使用step函数来绘制其阶跃响应曲线：step(G);绘制出的曲线将显示系统的阶跃响应性能，包括上升时间、调节时间、峰值值和稳定状态误差等指标，通过这些指标可以评估出系统的稳定性和性能。
五、结论通过Matlab分析闭环传递函数的阶跃响应曲线是控制系统工程中的重要内容，它能够帮助工程师更好地理解控制系统的性能，并且为系统的设计和优化提供了重要依据。
在实际工程中，掌握Matlab对闭环传递函数的分析方法，将有助于工程师更好地完成控制系统的设计和调试工作，为现代工程技术的发展做出更大的贡献。
matlab已知开环传递函数求闭环传递函数
一、引言在控制系统的设计和分析中，经常需要求解开环传递函数和闭环传递函数。
其中，对于已知开环传递函数求闭环传递函数是一个常见的问题。
Matlab作为一款强大的数学软件，在控制系统方面有着丰富的函数和工具。
利用Matlab求解开环传递函数和闭环传递函数是一种常用的方法。
本文将介绍如何利用Matlab求解已知开环传递函数求闭环传递函数的步骤和方法。
二、已知开环传递函数的表达式在开始求解闭环传递函数之前，首先需要了解已知开环传递函数的表达式。
通常开环传递函数的表达式可以用以下形式表示：G(s) = N(s) / D(s)其中，N(s)为分子多项式，D(s)为分母多项式，s为复变量。
三、求解闭环传递函数的步骤求解已知开环传递函数的闭环传递函数，需按照以下步骤进行操作：1.建立闭环传递函数表达式对于闭环传递函数，一般可以表示为：T(s) = G(s) / (1 + G(s)H(s))其中，G(s)为开环传递函数，H(s)为反馈通道的传递函数。
2.代入已知开环传递函数表达式将已知的开环传递函数表达式代入闭环传递函数的表达式中，得到闭环传递函数的表达式：T(s) = G(s) / (1 + G(s)H(s))四、利用Matlab求解闭环传递函数的示例为了更好地了解如何利用Matlab求解已知开环传递函数的闭环传递函数，下面举例演示：1.已知开环传递函数假设已知开环传递函数为：G(s) = 10 / (s^2 + 3s + 2)2.建立闭环传递函数表达式根据步骤3中的闭环传递函数表达式，建立闭环传递函数表达式： T(s) = G(s) / (1 + G(s)H(s))3.代入已知开环传递函数表达式将已知的开环传递函数表达式代入闭环传递函数的表达式中，得到闭环传递函数的表达式：T(s) = (10 / (s^2 + 3s + 2)) / (1 + (10 / (s^2 + 3s + 2)) * H(s))4.利用Matlab计算闭环传递函数在Matlab环境中，利用多项式表示法或者控制系统工具箱中的函数，可以计算得到闭环传递函数的表达式。
实验二用MATLAB建立传递函数模型
《自动控制原理》实验指导书北京科技大学自动化学院控制科学与工程系2013年4月目录实验一典型系统的时域响应和稳定性分析 (1)实验二用MATLAB建立传递函数模型 (5)实验三利用MATLAB进行时域分析 (13)实验四线性定常控制系统的稳定分析 (25)实验五利用MATLAB绘制系统根轨迹 (29)实验六线性系统的频域分析 (37)实验七基于MATLAB控制系统频域法串联校正设计 (51)附录1 MATLAB简介 (58)附录2 SIMULINK简介 (67)实验一典型系统的时域响应和稳定性分析一、实验目的1．研究二阶系统的特征参量(ξ、ωn) 对过渡过程的影响。
2．研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。
3．熟悉Routh判据，用Routh判据对三阶系统进行稳定性分析。
二、实验设备PC机一台，TD-ACC+教学实验系统一套。
三、实验原理及内容1．典型的二阶系统稳定性分析(1) 结构框图：如图1-1所示。
图1-1(2) 对应的模拟电路图：如图1-2所示。
图1-2(3) 理论分析系统开环传递函数为：G(s)=?开环增益：K=?先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻R的理论值，再将理论值应用于模拟电路中，观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。
在此实验中由图1-2，可以确地1-1中的参数。
0?T =， 1?T =，1?K = ?K ⇒=系统闭环传递函数为：()?W s = 其中自然振荡角频率：?n ω=；阻尼比：?ζ=。
2．典型的三阶系统稳定性分析(1) 结构框图：如图1-3所示。
图1-3(2) 模拟电路图：如图1-4所示。
图1-4(3) 理论分析系统的开环传函为:()()?G s H s =系统的特征方程为:1()()0G s H s +=。
(4) 实验内容实验前由Routh 判断得Routh 行列式为：S 3 S 2 S 1 S 0为了保证系统稳定，第一列各值应为正数，因此可以确定系统稳定K值的范围系统临界稳定K系统不稳定K值的范围四、实验步骤1）将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。
MATLAB求系统的单位冲击响应及单位阶跃响应
MATLAB求系统的单位冲击响应及单位阶跃响应MATLAB 求系统的单位冲击响应及单位阶跃响应
题⽬描述：某系统满⾜的微分⽅程为$y^{''}(t)+4y^{'}(t)+3y(t)=2f^{'}(t)+f(t)$，求系统的单位冲击响应.
impulse函数
impulse函数可以求得系统的单位冲击响应，参数为sys和t，其中sys为系统对应的微分⽅程，t为持续时间.
sys变量由tf函数⽣成，其参数为输⼊部分的⽅程系数矩阵和响应部分的⽅程系数矩阵.
代码如下：
1 sys = tf([2, 1],[1, 4, 3]);
2 t = 0:0.1:10;
3 y = impulse(sys, t);
4 plot(t, y);
⽣成图像：
题⽬描述：某系统满⾜的微分⽅程为$y^{''}(t)+4y^{'}(t)+3y(t)=2f^{'}(t)+f(t)$，求系统的单位阶跃响应.
step函数
step函数可以求得系统的单位阶跃响应，其⽤法与impulse函数类似.
代码如下：
1 sys = tf([2, 1], [1, 4, 3]);
2 t = 0:0.1:10;
3 y = step(sys, t);
4 plot(t, y);
⽣成图像：。
matlab求单位负反馈的闭环传函的程序
matlab求单位负反馈的闭环传函的程序
以下是求单位负反馈的闭环传函的 MATLAB 程序示例：
```matlab
% 开环传递函数
num = [1]; % 分子
den = [1, 2, 1]; % 分母
G = tf(num, den); % 创建开环传递函数
% 闭环传递函数
H = feedback(G, 1); % 单位负反馈
% 绘制阶跃响应
t = 0:0.01:5; % 时间范围
step(H, t); % 绘制单位阶跃响应图像
grid on; % 添加网格线
```
在上述程序中，我们首先定义了开环传递函数的分子和分母，然后使用 `tf` 函数创建开环传递函数 `G`。
接下来，使用 `feedback` 函数将开环传递函数 `G` 连接到单位负反馈，得到闭环传递函数`H`。
最后，使用 `step` 函数绘制单位阶跃响应图像。
请根据实际问题修改开环传递函数的分子和分母，并根据需要修改时间范围 `t`。
matlab求冲激响应和阶跃响应数值解
matlab求冲激响应和阶跃响应数值解标题：深度探讨matlab求冲激响应和阶跃响应数值解的方法一、前言在信号与系统课程中，我们经常会遇到需要求解系统的冲激响应和阶跃响应的问题。
而在实际工程实践中，我们往往需要利用计算机进行数值求解。
在本文中，我们将重点探讨如何利用matlab对系统的冲激响应和阶跃响应进行数值求解，并结合个人观点，深入探讨其中的数学原理和工程应用。
二、matlab求解冲激响应的数值解1. 离散系统的冲激响应在信号与系统中，我们经常会遇到离散系统的冲激响应求解问题。
离散系统的冲激响应可以通过卷积求解，而在matlab中，我们可以利用conv函数来进行计算。
具体来说，在matlab中，我们可以定义系统的传递函数H(z)，然后利用impulse函数生成单位脉冲输入序列，再利用conv函数与传递函数H(z)进行卷积运算，即可得到离散系统的冲激响应序列。
2. 个人观点与实践应用对于离散系统的冲激响应，我个人认为在实际工程中，常常需要对数字滤波器进行设计和分析。
而利用matlab求解冲激响应可以帮助工程师们更好地理解数字滤波器的特性，从而进行参数调整和性能优化。
三、matlab求解阶跃响应的数值解1. 连续系统的阶跃响应在连续系统中，阶跃响应是指系统在接受单位阶跃输入后的响应。
在matlab中，我们可以利用step函数来求解连续系统的阶跃响应。
具体来说，我们可以利用tf函数定义连续系统的传递函数G(s)，然后利用step函数对系统进行仿真，即可得到连续系统的阶跃响应曲线。
2. 个人观点与实践应用对于连续系统的阶跃响应，我认为在控制系统工程中具有重要的应用价值。
控制系统工程师们往往需要对系统的阶跃响应进行分析和优化，而利用matlab进行阶跃响应的数值求解，可以帮助工程师们更好地理解系统的动态特性，从而提高系统的稳定性和性能。
四、总结与回顾通过对matlab求解冲激响应和阶跃响应的数值解的深入探讨，我们不仅对系统的动态特性有了更深入的理解，同时也学会了如何利用matlab来进行系统动态特性的数值分析。
matlab信号与系统冲击阶跃响应报告
matlab信号与系统冲击阶跃响应报告信号与系统是电子信息工程专业的重要课程之一，也是科学技术领域中的基础理论之一。
在信号与系统的学习中，冲击响应和阶跃响应是非常重要的概念。
通过对这两种响应的研究，我们可以更好地理解信号与系统的性质，从而应用到实际工程中。
在本文中，我将针对matlab中信号与系统的冲击响应和阶跃响应进行深入探讨，并分析其在实际应用中的重要性。
1. 冲击响应的概念和特点冲击响应是指系统对冲击信号（也称为单位脉冲信号）的响应。
在matlab中，我们可以通过使用impulse函数来获取系统的冲击响应。
冲击响应具有以下几个特点：- 冲击响应是系统的自由响应，不受外部信号的影响。
- 冲击响应是系统的固有特性，可以反映系统的动态响应能力。
- 冲击响应是系统的重要性能指标之一，可以用来评估系统的稳定性和动态特性。
2. 阶跃响应的概念和特点阶跃响应是指系统对阶跃信号（也称为单位阶跃信号）的响应。
在matlab中，我们可以通过使用step函数来获取系统的阶跃响应。
阶跃响应具有以下几个特点：- 阶跃响应是系统对输入信号的稳定响应，可以反映系统的静态特性和稳定性。
- 阶跃响应可以用来评估系统的超调量、上升时间和稳定状态误差等性能指标。
- 阶跃响应在控制系统和滤波器设计中具有重要应用，是系统分析和设计的基础。
3. matlab中的信号与系统分析在matlab中，我们可以利用信号与系统工具箱来进行冲击响应和阶跃响应的分析和计算。
通过调用相应的函数，我们可以得到系统的冲击响应和阶跃响应，并对其进行进一步的分析和处理。
在实际工程中，我们可以利用matlab来进行系统建模、性能分析和参数优化，从而实现对系统行为的深入理解和控制。
4. 个人观点和理解在我看来，信号与系统的冲击响应和阶跃响应是非常重要的概念，对于理解系统的动态和静态特性具有重要意义。
通过对冲击响应和阶跃响应的研究，我们可以更好地理解系统的内在特性，从而在实际工程中进行系统设计和控制。
matlab开环传递函数与闭环传递函数转换
MATLAB开环传递函数与闭环传递函数转换在探讨MATLAB开环传递函数与闭环传递函数转换之前，我们先来了解一下传递函数的概念。
传递函数是描述线性系统动态特性的一种数学模型，它可以反映系统输入和输出之间的关系。
对于控制系统而言，传递函数是非常重要的，它可以帮助我们分析系统的稳定性、性能以及设计控制器。
1. 什么是开环传递函数？开环传递函数是系统输出与输入的关系函数，它不考虑反馈作用。
在MATLAB中，可以使用tf函数来定义开环传递函数。
我们可以使用以下语句定义一个开环传递函数：G = tf([1],[1 2 1]);其中，[1]表示传递函数的分子多项式，[1 2 1]表示传递函数的分母多项式。
2. 什么是闭环传递函数？闭环传递函数考虑了反馈作用，描述了系统输出与输入之间的关系。
在MATLAB中，可以使用feedback函数将开环传递函数转换为闭环传递函数。
我们可以使用以下语句将开环传递函数G转换为闭环传递函数：H = feedback(G,1);其中，1表示反馈信号的传递函数。
3. MATLAB如何进行开环传递函数与闭环传递函数的转换？在MATLAB中，可以使用tf和feedback函数来实现开环传递函数与闭环传递函数的转换。
通过定义传递函数的分子和分母多项式，可以利用tf函数创建传递函数模型。
而使用feedback函数可以将开环传递函数转换为闭环传递函数，其中需要指定反馈信号的传递函数。
4. 实际应用中的意义开环传递函数和闭环传递函数在控制系统设计中有着重要的作用。
对于开环传递函数，可以帮助我们分析系统的基本特性，比如阶跃响应、频率响应等，而闭环传递函数则可以帮助我们设计控制器以实现所需的系统性能。
总结回顾在MATLAB中，开环传递函数与闭环传递函数是控制系统分析与设计中的重要概念。
通过tf和feedback函数，我们可以方便地进行传递函数的定义和转换。
开环传递函数和闭环传递函数的转换可以帮助我们更好地理解系统的动态特性，并为控制器设计提供重要参考。
matlab实验报告
实验仿真一：控制系统中的MATLAB编程应用已知单位负反馈的开环传递函数为：G(s)=ωξω（1）假设自然频率ω给定，取五个不同的阻尼比ξ。
试用MATLAB编程，在同一张图中绘制其单位阶跃响应曲线，并分析阻尼比对二阶动态系统的影响。
取ω=2，ξ=0.25, 0.5, 1，2，4由开环传递函数求出闭环传递函数：G(s)=ωξωω将数据带入闭环传递函数得：G(s)=，ξ则随着ξ的值变化，绘制的曲线将不同。
写入MATLAB程序如下：clearclcnum=4;den1=[1 1 4];sys1=tf(num,den1);den2=[1 2 4];sys2=tf(num,den2);den3=[1 4 4];sys3=tf(num,den3);den4=[1 8 4];sys4=tf(num,den4);den5=[1 16 4];sys5=tf(num,den5);step(sys1,'b-',sys2,'g-',sys3,'r-',sys4,'c-',sys5,'y-',20);图1-1 阻尼比不同的单位阶跃响应曲线图阻尼比对二阶动态系统的影响：随着阻尼比ξ的增大，系统超调量逐渐减小。
当阻尼比大于1时，系统响应曲线为单调曲线，已经没有振荡了。
（2）假设阻尼比ξ给定，取五个不同的自然频率ω。
试用MATLAB编程，在同一张图中绘制其单位阶跃响应曲线，并分析自然频率对二阶动态系统的影响。
取ξ=0.5，ω=0.5，1，2，3， 4将数据带入闭环传递函数得：G(s)=ω，ωω则随着ω的值变化，绘制的曲线将不同写入MATLAB程序如下：clearclcnum1=0.25;den1=[1 0.5 0.25];sys1=tf(num1,den1);num2=1;den2=[1 1 1];sys2=tf(num2,den2);num3=4;den3=[1 2 4];sys3=tf(num3,den3);num4=9;den4=[1 3 9];sys4=tf(num4,den4);num5=16;den5=[1 4 16];sys5=tf(num5,den5);step(sys1,'b-',sys2,'g-',sys3,'r-',sys4,'c-',sys5,'y-',20);图1-2 自然频率不同的单位阶跃响应曲线图自然频率对二阶动态系统的影响：随着自然频率的增加，系统的响应速度加快，而响应曲线的峰值保持不变。
matlab求冲激响应和阶跃响应
一、 已知微分方程：()7()10()()6'()4()y t y t y t e t e t e t '''''++=++1、使用M 语言编辑求解其冲激响应、阶跃响应，绘制图形，并求对应的时域连续解。
◆ 分析建模对微分方程进行Laplace 变换，就可得到系统函数即传递函数：2264()710s s h s s s ++=++ 计算系统冲激响应冲激函数的Laplace 变换为u(s)=1，则系统对冲激函数的响应的Laplace 变换为y(s)=h(s)u(s)，冲激响应就是h(s)的拉普拉斯反变换，可以把h(s)展开为极点留数式，由于分母多项式没有重根，故有k p t e ∑nk k=1h(t)=r计算系统阶跃响应阶跃函数的Laplace 变换为u(s)=1/s ，则系统对阶跃函数的响应的Laplace 变换为y(s)=h(s)u(s)，阶跃响应就是h(s)/s 的拉普拉斯反变换。
◆ 源程序function hipeer01clear;clc;a=[1,7,10];b=[1,6,4];sys=tf(b,a);t=0:0.1:10;h=impulse(sys,t );%求冲激响应plot( h );grid on;title('冲激响应');xlabel('t');ylabel('h(t)');%画冲激响应图endfunction hipeer02clear;clc;a=[1,7,10];b=[1,6,4];sys=tf(b,a);t=0:0.1:10;g=step( sys,t ) %求阶跃响应plot( g );grid on;title('阶跃响应');xlabel('t');ylabel('g(t)');%画阶跃响应图end◆ 结果冲激响应的时域解：2541()()()()33t t h t t e e u t δ--=+-+阶跃响应的时域解：25212()()()3155t t g t e e u t --=-+2、 使用sinnlink 工具箱，求其在幅值为1，周期为1s ， 5s ，10s 的方波信号使用下的响应，要求在同一图形窗口中绘制激励和响应波形。
自动控制原理习题
（2） ；
试确定它们的开环传递函数。
5－4如下10个控制系统的开环传递函数分别为
（1） ；
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
适当选择各题正值参数有题5－4图中顺序对应题号的开环幅相频率特性，试判断它们的稳定性。
5－5某控制系统的动态结构图如题5－5图所示，试绘制该系统的开环幅相频率特性，并判别系统的稳定性。如果系统不稳定，有几个不稳定的闭环极点？
6－3题6－3图所示三个控制系统的开环对数幅频特性渐近线 和串联校正环节的对数幅频特性渐近线 均已知。试写出它们校正后的开环传递函数表达式，并计算图a、图b所示两系统校正后的相位裕度和幅频裕度，时域指标的超调量和调节时间。
6－4 一单位负反馈控制系统的开环传递函数为
(1) 试设计串联超前校正装置的传递函数，使系统在不改变稳态传输的前提下具有 的相位裕度和13～16dB的幅值裕度，并估算校正后系统响应的最大超调量和调节时间；
校正后要求稳态误差系数 ，试分别设计串联校正装置的传递函数,满足：
（1）系统开环频域指标 ， ；
（2）系统闭环频域指标 ， 。
6－7 某晶闸管整流的直流电动机速度给定控制系统是由电流内环和转速外环组成的。其中电流内环的系统动态结构图如题6－7图所示。其中， 为电流给定量滤波环节的传递函数； 为晶闸管整流环节的传递函数； 为直流电动机环节的传递函数； 为电流检测信号经滤波环节的传递函数。试按典Ⅰ期望特性设计电流环调节器的传递函数 ，使：
3－15若某单位负反馈控制系统的闭环传递函数有如下的形式
试计算给定输入量 时系统的稳态误差 。
3－16某系统动态结构图如题3－16图所示。其中增益值 、 和时间常数 、 均为正数，试计算在给定输入量 ，扰动输入量 共同作用时响应的稳态误差。
Matlab函数介绍
[wpos,ypos]=bd_asymp(sys1,w)---渐近线
gm = 600.2792 wcg = 24.1368
pm = 50.2569 wcp = 1.9090
四、分析系统的闭环频率特性 已知系统的开环传递函数
s 0.2 s 2 + 3s + 10 Gc ( s ) = 3 + + 0.2 s = 10 s 7 s 2 + 105s + 350 Gc ( s )GO ( s ) = 0.00001s 5 + 0.0031s 4 + 0.215s 3 + s 2
num3=[7 105 350] den3=[0.00001 0.0031 0.215 1 0 0] [mag3,phase3,w]=bode(num3,den3) margin(mag3,phase3,w) 3、求校正前后的单位阶跃响应 t=[0: 0.02: 5] [numc1,denc1]=cloop(num1,den1) y1=step(numc1,denc1,t) [numc3,denc3]=cloop(num3,den3) y3=step(numc3,denc3,t) plot(t,[y1,y3]);grid
rlocus(num,den);
Title（‘控制系统根轨 （ 图’）
三、绘制带阻尼比和自然振荡频率栅格 例：已知系统的开环传递函数
K1 ( 2 s 2 + 5s + 1) G( s) H ( s) = s2 + 2s + 3
绘制系统的根轨迹图及带阻尼比和自然振荡频率栅格。 绘制系统的根轨迹图及带阻尼比和自然振荡频率栅格。 num=[2 5 1]; den=[1 2 3]; rlocus(num,den); 分子多项式 分母多项式 绘制根轨迹函数 绘制栅格 打印标题
matlab求开环传递函数的单位阶跃响应
文章标题：深度解析MATLAB中求解开环传递函数单位阶跃响应的方法一、引言在控制系统的设计和分析中，开环传递函数的单位阶跃响应是一个重要的指标。
通过MATLAB可以很方便地求解开环传递函数的单位阶跃响应，本文将对该方法进行深入分析，以帮助读者更好地理解和运用这一技术。
二、MATLAB中求解开环传递函数单位阶跃响应的基本步骤在MATLAB中，求解开环传递函数的单位阶跃响应的基本步骤如下：1. 定义传递函数：我们需要使用MATLAB中的tf函数来定义传递函数，例如：G = tf([1],[1 2 1])，其中分子为1，分母为1 2 1。
2. 求解开环传递函数的单位阶跃响应：接下来，使用MATLAB中的step函数来求解开环传递函数的单位阶跃响应，例如：[Y,T] = step(G)，其中Y为单位阶跃响应的输出值，T为对应的时间向量。
3. 绘制响应曲线：利用MATLAB中的plot函数可以将单位阶跃响应的输出值Y和对应的时间向量T进行绘制，得到单位阶跃响应曲线。
通过上述步骤，我们可以很方便地在MATLAB中求解开环传递函数的单位阶跃响应，从而对系统的动态特性有一个直观的认识。
三、深度分析在实际工程中，我们可能会遇到复杂的控制系统，传递函数可能包含多个零点和极点，这时候如何用MATLAB求解单位阶跃响应呢？这就需要对MATLAB中的工具箱有更深入的了解和掌握。
1. 复杂系统的传递函数表示：对于包含多个零点和极点的复杂传递函数，我们可以使用MATLAB中的tf函数进行定义，例如：G = tf([1 2],[1 3 2])，其中分子为1 2，分母为1 3 2。
2. 使用额外参数进行求解：在求解单位阶跃响应时，我们可以设置额外的参数，例如设置时间范围或采样时间间隔，以获得更加精确和全面的响应曲线，例如：[Y,T] = step(G, 0:0.01:10)，其中时间范围设置为0到10，并且采样时间间隔为0.01。
已知单位负反馈系统的开环传递函数为G（s），试求该系统的单位阶跃响应，并求该系统
已知单位负反馈系统的开环传递函数为G（s），试求该系统的单位阶跃响应，并求该系统已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，试求该系统的单位阶跃响应，并求该系统讲到单位负反馈，知道G(s)=4/s(s+1)。
那么Y(s)/X(s)=G(s)/(1+G(s))=4/(S^2+S+4)二阶系统的G(s)有个通式：ωn^2G(s) = --------------------------------S^2 + 2*ζ*ωn S+ ωn^2对应上面的式子就很容易求出ωn和ζ，ωn=2，ζ=0.25峰值时间tp=π/ωd=π/(ωn*sqrt(1-ζ^2))=1.622 s上升时间tr=(π-θ)/ωd =(π-θ)/(ωn*sqrt(1-ζ^2)) =0.9416 sθ=arctan(sqrt(1-ζ^2)/ζ)=1.318超调量σp=exp(-ζ*π/sqrt(1-ζ^2))*100%=44.434%调整时间 ts 分两种不同的误差范围(Δ) ±2%~±5%ts= -lnΔ /(ζ*ωn) 这里就不给你算了=========刚学自控，求探讨=====================已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=4/s(s+5),试求系统的单位阶跃响应？先判稳，然后乘以1/s，算三个参数。
学完太多年，我已经想不起来了，你找本书，照着公式来单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=4/s(s+5),试求系统的单位阶跃响应及调节时间? 想要详细答案的,谢谢了C(s)=4/(s+1)(s+4)*(1/s)=4/s(s+1)(s+4) 做L反变换得c(t)=1-(4/3)e^(-t)+(1/3)e^(-4t)调节时间ts(5%)=3.3s ts(2%)=4.2s 这是我用计算器列表算的如果是欠阻尼的，可以用简单的经验公式计算调节时间，但这个系统是过阻尼的，不用计算器的话，就要算出T1/T2，然后查表，比较麻烦，所以我直接用计算器了。
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利用matlab由开环传递函数求闭环传递函数并求其单位冲击和阶跃响应例：设有一个系统的开环传递函数如下函数,
并绘制输出阶跃响应曲线和脉冲响应曲线
解：
编程（见：\work\CT_tch\resp_2_）
clearall;
closeall;
%%%%%%%%%%%%%%
a0=[0000];%a0:开环传递函数分子多项式系数
b1=[10];%s
b2=[1];%
b3=[1];%s2++1)
b0=conv(b1,conv(b2,b3));%b0:开环传递函数分母多项式系数
%%%%闭环传递函数
aa=a0;%aa：闭环传递函数分子多项式系数
bb=b0+a0;%bb：闭环传递函数分子多项式系数
disp('SystemClosedLoopTransferFunctionis:')
aa
bb
%%%%计算：阶跃响应
t=0::20
y=step(aa,bb,t);%阶跃响应
%%%%绘制：阶跃响应
figure(1)
plot(t,y);
title('阶跃响应');%标题：阶跃响应
xlabel('时间/s');%横坐标
ylabel('幅值');%纵坐标
grid;%í
%%%%计算：脉冲响应
figure(2)
yy=impulse(aa,bb,t);%标题：脉冲响应
plot(t,yy);
title('脉冲响应');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅值');
grid;%网格
%%%%绘制：脉冲响应
wt=logspace(-1,1);%对数空间(¨,10)
[mag,phase]=bode(a0,b0,wt);%计算：Bode中的幅值和相位[Gm,Pm,Wcg,Wcm]=margin(a0,b0);%计算：稳定裕度
disp('SystemGainMarginanditsassociatedfrequencyare:'); Gm%模值稳定裕度
Wcg%幅值穿越频率，剪切频率，1/s
disp('SystemPhaseMarginanditsassociatedfrequencyare:'); Pm%相位稳定裕度
Wcm%-π相位穿越频率，1/s
%%%%绘制：Bode图
figure(3)
Subplot(211);%对数幅值-频率图
amp=20*log10(mag);%20*log(mag)，dB
semilogx(wt,amp);
title('对数幅值-频率图');
xlabel('频率/rad');
ylabel('幅值/dB');
grid;
subplot(212);%相位-频率图
semilogx(wt,phase);
title('相位-频率图');
xlabel('频率/rad');
ylabel('相位/degree');
grid;
运行该程序可得系统的单位阶跃和脉冲响应曲线如下，
图1系统的单位阶跃响应曲线
图2系统的脉冲响应曲线系统的Bode图如下，
图3系统的Bode图。